一、SNCR 烟气脱硝原理
SNCR(选择性非催化还原反应)技术属尾部脱硝技术,具有结构简单、安全,投资和运行费用低的特点。SNCR烟气脱硝技术具体方法是把含有 NHX基的还原剂( 一般采用尿素溶液) 喷入烟气温度在 800~1200 ℃的区域, 该还原剂迅速热分解成 NH3,并且与烟气中的 NOx 反 应成生成氮气和水。在可供选择的还原剂中, 尿素具有运输存储简单安全、货源易得等优点。 因此, 选择尿素作为 NOx 的还原剂。 采用尿素作为还原剂,在温度为 800℃~1200℃的范围内,还原 NOx 的化学反应方程式 主要为: 2NO+CO(NH2)2+rarr;2N2+CO2+2H2O
二、SNCR 烟气脱硝组成及特点
SNCR 脱硝系统主要包括尿素溶液制备及储存系统、输送及计量分配系统、喷射系统、 自动控制系统。
( 一) 、尿素溶液制备及储存系统 尿素存储系统、尿素溶液配制系统和尿素溶液储存系统集中布置, 共同组成尿素供应 站。它的主要设备包括: 1 个干尿素储仓,1 个计量仓,1 台螺旋输送机,1 个配液灌,1 台 搅拌机,2 个尿素溶液储罐,1 个自动送料装置和 1 个水加压泵。在尿素站内, 完成尿素储 存、尿素溶液配制的任务, 通过水泵将尿素溶液送到炉前喷射系统。 为确保脱硝系统稳定、高效的运行,经过反复多次的分析探讨,采用尿素自动给料装 置,实现固体尿素的自动给料,由于固体尿素颗粒易吸湿结块,所以采用通入高压气体的方 案,有效防止尿素吸潮结块引起的堵塞。
( 二) 、输送及计量分配、喷射系统 存储罐里浓度 50%尿素溶液与水混合为 10%尿素溶液,输入炉前喷射系统。炉前喷射系统由四层喷射层组成, 每层由12个喷射器组成。四层喷射层布置在炉膛燃烧区域上部和炉膛出口处, 以适应锅炉负荷变化引起的炉膛烟气温度变化, 使 尿素溶液在反应温度窗口喷入炉膛。每层喷射层都设有总阀 门控制本喷射层是否投运。各喷射层的尿素管道和雾化蒸汽管道 上均设有调节阀门, 控制喷射层的流量。 现常用的溶液混合器,在溶液流速高的条件下,混合前后液 体压力不稳定。所以设计制作了一种新型溶液混合器,混合前后溶液压力稳定且混合后为均 匀溶液。混合器材料采用不锈钢。
( 三) 、自动控制系统 自动 控制系 统采用独立的可编程序逻辑控制器( PLC) , 系统单独设置 1 台工程师站 ( 兼操作员站) , 预留 OPC 通信接口与电厂分散控制系统 ( DCS) 通信; 系统设有必要的报 表、查询和报警等功能。控制系统根据采集的相关信号, 控制、调节主要设备运行情况和喷 枪运行情况, 实现高效脱硝。 SNCR 烟气脱硝的特点:1.系统简单:不需要改变现有锅炉的设备设置,而只需在现有的燃煤锅炉的基础上增加 尿素灌,尿素喷射装置及其喷射口即可,系统结构比较简单; 2.阻力小:对锅炉的正常运行影响较小; 3.系统占地面积小。
三、SNCR 烟气脱硝流程 SNCR烟气脱硝系统脱硝剂(还原剂)为质量浓度为 10%的尿素溶液。由尿素溶液制备后 与水混合后统一提供。包括尿素溶液制备及储存系统、输送及计量分配系统、喷射系统、自 动控制系统。
该系统几个优点采用固体尿素自动给料装置实现固体尿素连续自动给料,保证尿素溶液的浓度和 均匀性,根据燃烧设备 NOX 排放量自动调节尿素流量,使得燃烧设备 NOX 排放量在控制范围 内,脱硝效果在 60%左右由于固体尿素易吸湿结块,所以给料装置中通入压缩空气,对固体尿素给料装置进行疏通,有效防止尿素吸潮结块引起的堵塞设计了一种新型溶液混合器,两侧溶液分别从垂直方向和水平方向进入混合器, 垂直进入的溶液成圆锥形包裹水平进入的溶液,在混合器的小圆管内高速混合,再管进入大 圆管减压。混合后达到了均匀且前后压力稳定的目的。